全 文 ：第 １２卷第 ４期
２０１４年 ７月
生　 物　 加　 工　 过　 程
Ｃｈｉｎｅｓｅ Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｂｉｏｐｒｏｃｅｓｓ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ
Ｖｏｌ􀆰 １２ Ｎｏ􀆰 ４
Ｊｕｌ􀆰 ２０１４
ｄｏｉ：１０􀆰 ３９６９ ／ ｊ􀆰 ｉｓｓｎ􀆰 １６７２－３６７８􀆰 ２０１４􀆰 ０４􀆰 ０１２
收稿日期：２０１３－０３－０４
基金项目：国家自然科学基金（３１２７１８９６）；上海市自然科学基金（１２ＺＲ１４２０５００）；
作者简介：姚　 远 （ １９８８—），女，北京延庆人，硕士研究生，研究方向：畜产品安全质量与控制；董庆利 （联系人），副教授， Ｅ⁃ｍａｉｌ：
ｄｏｎｇｑｉｎｇｌｉ＠ １２６􀆰 ｃｏｍ
乳酸钠、茶多酚与壳聚糖协同抑制铜绿假单胞菌的效果
姚　 远，董庆利，叶　 维，胡孟晗
（上海理工大学 医疗器械与食品学院，上海 ２０００９３）
摘　 要：以铜绿假单胞菌为研究对象，通过常量肉汤稀释法和琼脂扩散法探讨乳酸钠和茶多酚、壳聚糖复配后对
铜绿假单胞菌是否有协同抑制效果。 利用响应面方法对 ３ 种复合防腐剂的抑菌效果进行优化。 应用 Ｂｏｘ⁃
Ｂｅｈｎｋｅｎ试验设计，建立 ３种防腐剂的二次多项式回归方程模型并进行分析。 结果表明：三者对铜绿假单胞菌的
抑菌效果（从大到小）顺序为乳酸钠、壳聚糖、茶多酚；乳酸钠和茶多酚交互作用极显著（ ｐ＜０􀆰 ０１），存在明显的拮
抗作用；乳酸钠和壳聚糖交互作用显著（ｐ＜０􀆰 ０５），二者存在明显的协同作用；而茶多酚和壳聚糖之间交互作用
不显著（ｐ＞０􀆰 ０５）。 在乳酸钠 ６２􀆰 ５０ ｍｇ ／ ｍＬ、壳聚糖 ３􀆰 １７ ｍｇ ／ ｍＬ的条件下复合防腐剂对假单胞菌的抑菌圈达到
最大，抑菌效果最好。
关键词：抗菌剂；抑菌；铜绿假单胞菌；响应面法
中图分类号：ＴＳ２５４􀆰 ４　 　 　 　 文献标志码：Ａ　 　 　 　 文章编号：１６７２－３６７８（２０１４）０４－００６０－０６
Ｃｏｏｒｄｉｎａｔｅｄ ｉｎｈｉｂｉｔｉｏｎ ｅｆｆｅｃｔｓ ｏｆ ｓｏｄｉｕｍ ｌａｃｔａｔｅ， ｔｅａ ｐｏｌｙｐｈｅｎｏｌ ａｎｄ
ｃｈｉｔｏｓａｎ ｏｎ Ｐｓｅｕｄｏｍｏｎａｓ ａｅｒｕｇｉｎｏｓａ
ＹＡＯ Ｙｕａｎ，ＤＯＮＧ Ｑｉｎｇｌｉ，ＹＥ Ｗｅｉ，ＨＵ Ｍｅｎｇｈａｎ
（Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆ Ｆｏｏｄ Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ， Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ｏｆ Ｓｈａｎｇｈａｉ ｆｏｒ Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ， Ｓｈａｎｇｈａｉ ２０００９３， Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅ ｃｏｏｒｄｉｎａｔｅｄ ｉｎｈｉｂｉｔｉｏｎ ｅｆｆｅｃｔｓ ｏｆ ｓｏｄｉｕｍ ｌａｃｔａｔｅ （ＮａＬ）， ｔｅａ ｐｏｌｙｐｈｅｎｏｌ （ＴＰ） ａｎｄ ｃｈｉｔｏｓａｎ
ｗｅｒｅ ｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｅｄ ｏｎ Ｐｓｅｕｄｏｍｏｎａｓ ａｅｒｕｇｉｎｏｓａ ｂｙ ｕｓｉｎｇ ｃｏｎｓｔａｎｔ ｂｒｏｔｈ ｄｉｌｕｔｉｏｎ ｍｅｔｈｏｄ ａｎｄ ａｎ ａｇａｒ ｄｉｓｃ
ｄｉｆｆｕｓｉｏｎ ａｓｓａｙ． Ｔｈｅ ｒｅｓｐｏｎｓｅ ｓｕｒｆａｃｅ ｍｅｔｈｏｄｏｌｏｇｙ ｗａｓ ｕｔｉｌｉｚｅｄ ｔｏ ｏｐｔｉｍｉｚｅ Ｐ． ａｅｒｕｇｉｎｏｓａ ｉｎｈｉｂｉｔｉｏｎ
ａｆｆｅｃｔｅｄ ｂｙ ｕｓｉｎｇ ｔｈｒｅｅ ｐｒｅｓｅｒｖａｔｉｖｅｓ． Ｔｈｅ Ｂｏｘ⁃Ｂｅｈｎｋｅｎ ｄｅｓｉｇｎ ｗａｓ ａｐｐｌｉｅｄ ｆｏｒ ｅｓｔａｂｌｉｓｈｉｎｇ ａｎｄ ａｎａｌｙｚｉｎｇ
ｑｕａｄｒａｔｉｃ ｐｏｌｙｎｏｍｉａｌ ｒｅｇｒｅｓｓｉｏｎ ｅｑｕａｔｉｏｎ ｏｆ ｔｈｒｅｅ ｐｒｅｓｅｒｖａｔｉｖｅｓ． Ｒｅｓｕｌｔｓ ｓｈｏｗｅｄ ｔｈａｔ ｔｈｅ ａｎｔｉｍｉｃｒｏｂｉａｌ
ｅｆｆｅｃｔｉｖｅｎｅｓｓ ｏｆ ＮａＬ ｗａｓ ｂｅｔｔｅｒ ｔｈａｎ ｔｈａｔ ｏｆ ｃｈｉｔｏｓａｎ ａｎｄ ＴＰ， ｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅｌｙ． Ｍｏｒｅｏｖｅｒ， ｔｈｅｒｅ ｗａｓ ａ
ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔ ｉｎｔｅｒａｃｔｉｖｅ ｅｆｆｅｃｔ ｂｅｔｗｅｅｎ ＮａＬ ａｎｄ ＴＰ （ ｐ＜０􀆰 ０１）， ａｎｄ ｔｈｅ ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔ ｉｎｔｅｒａｃｔｉｖｅ ｅｆｆｅｃｔ ａｌｓｏ
ｅｘｉｓｔｅｄ ｂｅｔｗｅｅｎ ＮａＬ ａｎｄ ｃｈｉｔｏｓａｎ（ ｐ＜０􀆰 ０５）；ｈｏｗｅｖｅｒ， ＴＰ ａｎｄ ｃｈｉｔｏｓａｎ ｗｅｒｅ ｆｏｕｎｄ ｗｉｔｈｏｕｔ ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔ
ｉｎｔｅｒａｃｔｉｖｅ ｅｆｆｅｃｔ（ ｐ ＞ ０􀆰 ０５）． Ｒｅｓｕｌｔｓ ｉｎｄｉｃａｔｅｄ ｔｈａｔ ６２􀆰 ５ ｍｇ ／ ｍＬ ｓｏｄｉｕｍ ｌａｃｔａｔｅ ｃｏｍｂｉｎｅｄ ｗｉｔｈ ３􀆰 １７
ｍｇ ／ ｍＬ ｃｈｉｔｏｓａｎ ｗａｓ ｔｈｅ ｏｐｔｉｍｕｍ ｃｏｍｐｏｕｎｄ ａｎｔｉｂａｃｔｅｒｉａｌ ａｇｅｎｔ．
Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ａｎｔｉｂａｃｔｅｒｉａｌ ａｇｅｒｔ；ｉｎｈｉｂｉｔｉｏｎ；Ｐｓｅｕｄｏｍｏｎａｓ ａｅｒｕｇｉｎｏｓａ；ｒｅｓｐｏｎｓｅ ｓｕｒｆａｃｅ ｍｅｔｈｏｄｏｌｏｇｙ
　 　 铜绿假单胞菌（Ｐｓｅｕｄｏｍｏｎａｓ ａｅｒｕｇｉｎｏｓａ）是导致
肉类腐败的优势菌之一［１］，同时又是条件致病菌，
常引起皮肤黏膜的感染，如角膜溃疡、外耳道炎，感
染伤口形成绿色脓液等［２］。 因此，研究天然防腐剂
对铜绿假单胞菌的抑制作用在肉类保鲜上具有现
实意义。
乳酸钠、茶多酚和壳聚糖是当前研究较多的天
然食品防腐剂。 熊成等［３］研究了乳酸钠对铜绿假
单胞菌的特定抑制作用。 姚远等［４］从乳酸钠影响
细胞膜的功能结构完整性和胞内 ＡＴＰ 合成两方面
研究了乳酸钠抑制铜绿假单胞菌生长的机制。 孙
京新等［５］以假单胞菌为研究对象，结果显示茶多酚
对假单胞菌有很强的抑菌作用。 Ｙａｎ等［６］研究了壳
聚糖对金黄色葡萄球菌和假单胞菌细胞膜渗透性
的影响，研究表明壳聚糖能增加金黄色葡萄球菌和
假单胞菌细胞膜的渗透性，从而杀死细菌。
根据栅栏技术的原理［７］，将不同种类的防腐剂
综合运用，发挥其协同效应，不仅可以增强其抑菌
效果，而且可以降低单一防腐剂的使用量，从而减
少其对食品品质的影响，提高其应用的安全性。 如
杨胜平等［８］将 １􀆰 ０％壳聚糖与 ０􀆰 ４％茶多酚对带鱼
进行复配涂膜保鲜，显著延长了带鱼的保鲜期。 徐
世明等［９］运用响应面法复配出 Ｎｉｓｉｎ、乳酸钠和山梨
酸钾最优组合，显著延长了烧鸡货架期。 Ｙｕ［１０］利
用响应面法对 Ｎｉｓｉｎ、茶多酚和壳聚糖进行复配组
合，应用于冷却羊肉中，研究其交互作用，确定复合
保鲜剂最佳配比。
基于笔者所在课题组前期对乳酸钠抑菌效果
的研究［３－４］，其是否与茶多酚和壳聚糖复配后对铜
绿假单胞菌具有协同抑制效果有待明确，本试验通
过常量肉汤稀释法和琼脂扩散法测定乳酸钠、茶多
酚和壳聚糖在培养基中对铜绿假单胞菌的抑制效
果，并进行协同抑菌实验，确定 ３种防腐剂抑制铜绿
假单胞菌的最优配比，为实际食品中防腐剂优选提
供理论参考。
１　 材料与方法
１􀆰 １　 实验材料、试剂与设备
１􀆰 １􀆰 １　 菌株来源及菌悬液制备
铜绿假单胞菌分离自市售冷鲜猪肉中，实验时
进行平板划线，在 ２７ ℃下活化 ３ 次，选择性培养基
的配制参照文献［１１］。 取一环菌苔接种于 ３００ ｍＬ
的营养肉汤培养基中培养 １２ ～ １８ ｈ 使菌密度达到
８ｌｇ（个 ／ ｍＬ），经无菌生理盐水分别稀释制得
５ｌｇ（个 ／ ｍＬ）和 ４ｌｇ（个 ／ ｍＬ）的菌悬液备用［１２］。
１􀆰 １􀆰 ２　 主要试剂
茶多酚（纯度≥９８％），上海融禾医药科技发展
有限公司；壳聚糖（脱乙酰度 ９２􀆰 ２％）、乳酸钠（纯度
５３􀆰 ４％），上海国药化学集团有限公司。
１􀆰 １􀆰 ３　 设备
ＹＸＱ ＬＳ ＳⅡ型全自动立式电热压力蒸汽灭
菌器（上海博讯实业有限公司医疗设备厂）；ＳＷ
ＣＪ ２ＦＤ型无菌操作台（上海博讯实业有限公司医
疗设备厂）；ＨＷＳ １５０ 型恒温恒湿培养箱（上海比
朗仪器有限公司）；ＰＨＳ ２５ 型 ｐＨ 计（上海精密科
学仪器有限公司）。
１􀆰 ２　 实验方法
１􀆰 ２􀆰 １　 最小抑菌浓度（ｍｉｎｉｍｕｍ ｉｎｈｉｂｉｔｏｒｙ ｃｏｎｃｅｎｔｒａ⁃
ｔｉｏｎ，ＭＩＣ）的测定
ＭＩＣ被定义为在特定环境下孵育 ２４ ｈ，可抑制
铜绿假单胞菌分别出现明显增长的最低乳酸钠、壳
聚糖和茶多酚的浓度［１３］。 利用二倍稀释法配制成
不同浓度的防腐剂溶液，在每管内加入前述 ５ｌｇ
（个 ／ ｍＬ）菌悬液各 １ ｍＬ、３７ ℃培养 ２４ ｈ，通过肉眼
观察无细菌生长的防腐剂浓度，即为此种防腐剂
的 ＭＩＣ。
１􀆰 ２􀆰 ２　 单一防腐剂对铜绿假单胞菌的抑制作用
利用琼脂扩散法测定乳酸钠、茶多酚、壳聚糖
的抗菌活力［１４］。 移取前述 ４ｌｇ （个 ／ ｍＬ）的铜绿假单
胞菌悬液 １００ μＬ均匀涂布在培养基上，应用二倍稀
释法稀释 ３ 种防腐剂溶液 （乳酸钠 ０􀆰 ５ ～ ２５０
ｍｇ ／ ｍＬ、茶多酚 ０􀆰 １０ ～ ５０ ｍｇ ／ ｍＬ、壳聚糖 ０􀆰 ０１３ ～
６􀆰 ２５ ｍｇ ／ ｍＬ），并分别移取 ２００ μＬ的防腐剂置于琼
脂平板上的牛津杯中（不锈钢柱体：外径（７􀆰 ８±０􀆰 １）
ｍｍ、内径（６􀆰 ０±０􀆰 １）ｍｍ、高 １０􀆰 ００ ｍｍ）。 ３７ ℃培养
２４ ｈ 后用游标卡尺测量各抑菌圈的大小 （直径
ｍｍ ）。
１􀆰 ２􀆰 ３　 复合防腐剂配比的确定
采用 Ｄｅｓｉｇｎ⁃Ｅｘｐｅｒｔ ８􀆰 ０􀆰 ５ｂ 软 件 中 的 Ｂｏｘ⁃
Ｂｅｈｎｋｅｎ试验设计（表 １），根据 １􀆰 ２􀆰 ２的测定结果确
定防腐剂浓度，对防腐剂的抑菌效果进行响应面优
化，考察乳酸钠、茶多酚和壳聚糖的复合防腐效果。
应用逐步回归方法（引入水平为 ０􀆰 ０５， 去除水平为
０􀆰 １０） 建立抑菌圈对因素乳酸钠、茶多酚和壳聚糖
的响应曲面模型。
１􀆰 ２􀆰 ４　 响应曲面法（ ｒｅｓｐｏｎｓｅ ｓｕｒｆａｃｅ ｍｅｔｈｏｄｏｌｏｇｙ，
ＲＳＭ）线性回归方程的验证
获得显著的多元回归方程后，在设定的实验条
件范围内（乳酸钠 ３１􀆰 ７～６２􀆰 ５ ｍｇ ／ ｍＬ、茶多酚６􀆰 ２５～
１２􀆰 ５ ｍｇ ／ ｍＬ、壳聚糖 １􀆰 ５８～３􀆰 １７ ｍｇ ／ ｍＬ）设置 １０组
１６　 第 ４期 姚　 远等：乳酸钠、茶多酚与壳聚糖协同抑制铜绿假单胞菌的效果
随机数据组合，再随机选取 ５组数据进行组合，按上
述方法代入线性回归方程，计算抑菌圈。
表 １　 Ｂｏｘ⁃Ｂｅｈｎｋｅｎ 试验分析因素与水平设计表
Ｔａｂｌｅ １　 Ｆａｃｔｏｒｓ ａｎｄ ｌｅｖｅｌｓ ｏｆ Ｂｏｘ⁃Ｂｅｈｎｋｅｎ ｄｅｓｉｇｎ
因素 编码
水平
－１ ０ １
ρ（乳酸钠） ／ （ｍｇ·ｍＬ－１） Ａ ３１􀆰 ７０ ４７􀆰 １０ ６２􀆰 ５０
ρ（茶多酚） ／ （ｍｇ·ｍＬ－１） Ｂ ６􀆰 ２５ ９􀆰 ３８ １２􀆰 ５０
ρ（壳聚糖） ／ （ｍｇ·ｍＬ－１） Ｃ １􀆰 ５８ ２􀆰 ３８ ３􀆰 １７
２　 结果与讨论
２􀆰 １　 乳酸钠、茶多酚和壳聚糖最小抑菌浓度的确定
通过实验发现：３ 种防腐剂的最小抑菌浓度
（ＭＩＣ）分别为茶多酚 ０􀆰 ７９ ｍｇ ／ ｍＬ，乳酸钠 ４􀆰 ００
ｍｇ ／ ｍＬ和壳聚糖 ０􀆰 ４０ ｍｇ ／ ｍＬ。 本文的茶多酚 ＭＩＣ
略高于刘书亮等［１５］的研究结果，其原因可能是茶多
酚的纯度，抑菌方法、培养基等不同所致。 壳聚糖
ＭＩＣ与刘书亮等［１５］报道也有所差异，其原因除试验
方法不同外，还可能与壳聚糖的脱乙酰度、相对分
子质量大小等有关［１６］。
２􀆰 ２　 乳酸钠、茶多酚和壳聚糖对铜绿假单胞菌的抑
制作用
　 　 比较 ３ 种防腐剂的抑菌效果，结果见图 １。 由
图 １可知：乳酸钠的抑菌效果最明显，茶多酚次之，
壳聚糖最差。 而 ３ 种抑菌剂随着浓度的增加，抑菌
效果均明显增强，其中以乳酸钠最为明显。 因此，
选择乳酸钠的质量浓度为 ３１􀆰 ７０、４７􀆰 １０ 和 ６２􀆰 ５０
ｍｇ ／ ｍＬ，茶多酚的质量浓度为 ６􀆰 ２５、９􀆰 ３８ 和 １２􀆰 ５０
ｍｇ ／ ｍＬ，壳聚糖的质量浓度为 １􀆰 ５８、２􀆰 ３８ 和 ３􀆰 １７
ｍｇ ／ ｍＬ，进行响应面实验（表 １）。
２􀆰 ３　 ３种抑菌剂在培养基中复合使用的抑菌效果
乳酸钠是一种弱有机酸，其非解离成分在保鲜
中起主要作用，低 ｐＨ 有利于 ＮａＬ 解离平衡向乳酸
分子形成方向移动，提高乳酸分子浓度，从而影响
细菌生长［１７］。 笔者将乳酸钠溶液的 ｐＨ调至 ４􀆰 ０左
右，一方面在 ３种防腐剂复配后不会较大程度的改
变 ｐＨ，同时也会增强乳酸钠的抑菌效果。 茶多酚和
壳聚糖是当前研究较多的天然食品防腐剂，采用响
应面法（Ｂｏｘ⁃Ｂｅｈｎｋｅｎ 的中心组合设计），研究乳酸
钠和茶多酚、壳聚糖复配后对铜绿假单胞菌的抑制
效果，并对三者的最佳配比组合进行优化，响应曲
图 １　 乳酸钠、茶多酚和壳聚糖对在培养基中
铜绿假单胞菌的抑菌效果
Ｆｉｇ􀆰 １　 Ｅｆｆｅｃｔｓ ｏｆ ｓｏｄｉｕｍ ｌａｃｔａｔｅ， ｔｅａ ｐｏｌｙｐｈｅｎｏｌｓ， ａｎｄ
ｃｈｉｔｏｓａｎ ｏｎ ｔｈｅ ａｕｔｉｂａｃｔｅｒｉａｌ ａｃｔｉｖｉｔｉｅｓ ｏｆ
Ｐ． ａｅｒｕｇｉｎｏｓａ ｉｎ ｃｕｌｔｕｒｅ ｍｅｄｉｕｍ
面试验结果见表 ２。
建立抑菌圈（Ｙ）对 Ａ、Ｂ、Ｃ 的响应曲面模型，见
式（１）。
Ｙ ＝ ２０􀆰 ２３ － ０􀆰 ５８Ａ ＋ ２􀆰 ０８Ｂ － ５􀆰 １０Ｃ － ０􀆰 ０５ＡＢ ＋
０􀆰 １６ＡＣ＋０􀆰 ０１Ａ２（Ｒ２ ＝ ０􀆰 ８９） （１）
对构建的模型方差分析表明，所得的 Ｙ 回归方
程高度显著（Ｐ ＝ ０􀆰 ０００ ２），且失拟检验不显著（Ｐ ＝
０􀆰 １５）。 从模型方差分析结果（表 ３）可以看出乳酸
钠对抑菌圈的影响，Ａ的一次项效应、二次项效应以
及与 Ｂ和 Ｃ交互效应显著；Ｂ 只有和 Ａ 的交互效应
对抑菌圈大小影响显著；Ｃ 的一次项以及和 Ａ 的交
互项对抑菌圈影响显著。
２６ 生　 物　 加　 工　 过　 程　 　 第 １２卷　
表 ２　 Ｂｏｘ⁃Ｂｅｈｎｋｅｎ 响应面试验设计与结果
Ｔａｂｌｅ ２　 Ｄｅｓｉｇｎ ａｎｄ ｒｅｓｕｌｔｓ ｏｆ Ｂｏｘ⁃Ｂｅｈｎｋｅｎ ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔ
实验号 Ａ Ｂ Ｃ 抑菌圈 ／ ｍｍ
１∗ ４７􀆰 １０ ９􀆰 ３８ ２􀆰 ３８ １５􀆰 ００±０􀆰 ００
２∗ ４７􀆰 １０ ９􀆰 ３８ ２􀆰 ３８ １５􀆰 ０９±０􀆰 ７８
３ ３１􀆰 ７０ １２􀆰 ５０ ２􀆰 ３８ １７􀆰 ６０±０􀆰 ３６
４ ３１􀆰 ７０ ６􀆰 ２５ ２􀆰 ３８ １４􀆰 ５７±０􀆰 １０
５ ６２􀆰 ５０ ９􀆰 ３８ ３􀆰 １７ ２５􀆰 ８５±０􀆰 ５５
６ ６２􀆰 ５０ ９􀆰 ３８ １􀆰 ５８ １６􀆰 ７９±０􀆰 ３３
７ ３１􀆰 ７０ ９􀆰 ３８ １􀆰 ５８ １５􀆰 １０±１􀆰 ０３
８ ４７􀆰 １０ ６􀆰 ２５ １􀆰 ５８ １６􀆰 ４９±０􀆰 ７２
９ ６２􀆰 ５０ １２􀆰 ５０ ２􀆰 ３８ １７􀆰 ０２±０􀆰 ４２
１０∗ ４７􀆰 １０ ９􀆰 ３８ ２􀆰 ３８ １７􀆰 ０１±０􀆰 ４９
１１ ４７􀆰 １０ ６􀆰 ２５ ３􀆰 １７ １８􀆰 １８±１􀆰 ００
１２ ３１􀆰 ７０ ９􀆰 ３８ ３􀆰 １７ １６􀆰 ２６±０􀆰 ０３
１３ ４７􀆰 １０ １２􀆰 ５０ １􀆰 ５８ １５􀆰 １１±０􀆰 ５３
１４∗ ４７􀆰 １０ ９􀆰 ３８ ２􀆰 ３８ １５􀆰 ２８±０􀆰 ３４
１５ ４７􀆰 １０ １２􀆰 ５０ ３􀆰 １７ １９􀆰 １０±０􀆰 ８１
１６∗ ４７􀆰 １０ ９􀆰 ３８ ２􀆰 ３８ １５􀆰 ２８±０􀆰 ３４
１７ ６２􀆰 ５０ ６􀆰 ２５ ２􀆰 ３８ ２３􀆰 ０８±０􀆰 ６９
　 注：∗为中心点实验组。
　 　 乳酸钠分别与茶多酚和壳聚糖对抑菌圈影响
结果见图 ２。 由图 ２可知：等高线曲率比较小，形状
近似椭圆，说明乳酸钠和茶多酚、壳聚糖的相交影
　 　 　 　
图 ２　 乳酸钠＋茶多酚及乳酸钠＋壳聚糖对抑菌圈影响的响应面图
Ｆｉｇ􀆰 ２　 Ｒｅｓｐｏｎｓｅ ｓｕｒｆａｃｅ ｆｏｒ ｉｎｈｉｂｉｔｉｏｎ ｚｏｎｅｓ ｏｆ ｓｏｄｉｕｍ ｌａｃｔａｔｅ ＋ ｔｅａ ｐｏｌｙｐｈｅｎｄｓ ａｎｄ ｓｏｄｉｕｍ ｌａｃｔａｔｅ ＋ ｃｈｉｔｏｓａｎ
表 ３　 ＲＳＭ模型系数显著性检验表
Ｔａｂｌｅ ３　 Ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｃｅ ｔｅｓｔ ｏｆ ＲＳＭ ｍｏｄｅｌ
方差来源 平方和 自由度 均方 Ｆ值 Ｐ值
模型 １３２􀆰 ４８ ６ ２２􀆰 ０８ １４􀆰 １３ ０􀆰 ０００ ２∗∗
Ａ ４６􀆰 １３ １ ４６􀆰 １３ ２９􀆰 ５３ ０􀆰 ０００ ３∗∗
Ｂ １􀆰 ５２ １ １􀆰 ５２ ０􀆰 ９７ ０􀆰 ３４６ ８
Ｃ ３１􀆰 ６０ １ ３１􀆰 ６０ ２０􀆰 ２３ ０􀆰 ００１ １∗∗
ＡＢ ２０􀆰 ６６ １ ２０􀆰 ６６ １３􀆰 ２２ ０􀆰 ００４ ６∗∗
ＡＣ １５􀆰 ６０ １ １５􀆰 ６０ ９􀆰 ９９ ０􀆰 ０１０ ２∗
Ａ２ １６􀆰 ９７ １ １６􀆰 ９７ １０􀆰 ８６ ０􀆰 ００８ １∗∗
残差 １５􀆰 ６２ １０ １􀆰 ５６
失拟 １２􀆰 ８３ ６ ２􀆰 １４ ３􀆰 ０７ ０􀆰 １４８ ８
纯误差 ２􀆰 ７９ ４ ０􀆰 ７０
总误差 １４８􀆰 １０ １６
Ｒ２ ＝ ０􀆰 ８９ ＲＳＮ ＝ １３􀆰 ４５
　 注：∗∗差异极显著，Ｐ＜０􀆰 ０１； ∗差异显著，Ｐ＜０􀆰 ０５。
响显著。 当乳酸钠含量趋近 ６２􀆰 ５０ ｍｇ ／ ｍＬ时，随着茶
多酚含量的增加，抑菌圈逐渐减小，说明乳酸钠和茶
多酚之间存在明显的拮抗作用；当乳酸钠含量趋近
６２􀆰 ５０ ｍｇ ／ ｍＬ时，随着壳聚糖含量的增加，抑菌圈逐渐
增大，说明乳酸钠和壳聚糖之间存在明显的协同作
用；国内外对乳酸钠和茶多酚、壳聚糖之间的交互作
用研究较少，本实验得出，当乳酸钠达到一定浓度，茶
多酚和乳酸钠之间存在明显的拮抗作用，姚远等［４］研
究了乳酸钠抑制铜绿假单胞菌生长的机制，认为一定
浓度的乳酸钠会影响铜绿假单胞菌细胞膜（壁） 结构
３６　 第 ４期 姚　 远等：乳酸钠、茶多酚与壳聚糖协同抑制铜绿假单胞菌的效果
完整性和胞内 ＡＴＰ 的合成，从而抑制铜绿假单胞菌
的生长；Ｙｉ等［１８］认为用茶多酚处理铜绿假单胞菌过
后，菌的细胞膜渗透性会增加，从而释放一些小分子
物质来瓦解细胞。 当二者共同作用于铜绿假单胞菌
时，可能存在竞争现象，从而导致二种防腐剂共同作
用时会产生拮抗作用。 茶多酚和壳聚糖之间交互作
用不显著，与 Ｙｕ等［１０］研究的一致。
由以上分析可得，在实际应用中，应使乳酸钠
和壳聚糖的浓度保持在最高浓度，即乳酸钠取
６２􀆰 ５０ ｍｇ ／ ｍＬ，壳聚糖取 ３􀆰 １７ ｍｇ ／ ｍＬ，抑菌圈达到
最大，抑菌效果最好。
２􀆰 ４　 ＲＳＭ线性回归方程的验证
应用建立的 ＲＳＭ 线性回归预测方程分别对建
模的 １０组处理（表 ４）和验证的 ５ 组处理（表 ５）进
行验证，结果显示，此线性回归预测方程可靠性较
高，能够较好的预测在本实验条件下不同浓度的乳
酸钠、茶多酚、壳聚糖复配后对铜绿假单胞菌抑制
效果，证明该模型预测值与实测值吻合较好［１９］。
表 ４　 不同浓度的乳酸钠、茶多酚和壳聚糖复配对铜绿假单胞菌抑菌圈的观测值和预测值
Ｔａｂｌｅ ４　 Ｏｂｓｅｒｖｅｄ ａｎｄ ｐｒｅｄｉｃｔｅｄ ｉｎｈｉｂｉｔｉｏｎ ｚｏｎｅｓ ｔｏｗａｒｄ Ｐ． ａｅｒｕｇｉｎｏｓａ ｂｙ ＲＳＭ ｏｎ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ
ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎｓ ｏｆ ｃｏｍｂｉｎｅｄ ｓｏｄｉｕｍ ｌａｃｔａｔｅ，ｔｅａ ｐｏｌｙｐｈｅｎｏｌｓ ａｎｄ ｃｈｉｔｏｓａｎ
处理组
ρ ／ （ｍｇ·ｍＬ－１） 抑菌圈 ／ ｍｍ
乳酸钠 茶多酚 壳聚糖 观测值 预测值
１ ３１􀆰 ７０ ６􀆰 ２５ ２􀆰 ３８ １４􀆰 ５７ １４􀆰 ０５
２ ３１􀆰 ７０ １２􀆰 ５０ ２􀆰 ３８ １７􀆰 ６０ １６􀆰 ６１
３ ３１􀆰 ７０ ９􀆰 ３８ ３􀆰 １７ １６􀆰 ２６ １５􀆰 ８９
４ ４７􀆰 １０ ６􀆰 ２５ １􀆰 ５８ １６􀆰 ４９ １４􀆰 ７３
５ ４７􀆰 １０ ６􀆰 ２５ ３􀆰 １７ １８􀆰 １８ １８􀆰 ７１
６ ６２􀆰 ５０ １２􀆰 ５０ ２􀆰 ３８ １７􀆰 ０２ １８􀆰 ００
７ ６２􀆰 ５０ ６􀆰 ２５ ２􀆰 ３８ ２３􀆰 ０８ ２３􀆰 ４２
８∗ ４７􀆰 １０ ９􀆰 ３８ ２􀆰 ３８ １５􀆰 ００ １６􀆰 ２９
９∗ ４７􀆰 １０ ９􀆰 ３８ ２􀆰 ３８ １５􀆰 ０９ １６􀆰 ２９
１０∗ ４７􀆰 １０ ９􀆰 ３８ ２􀆰 ３８ １５􀆰 ２８ １６􀆰 ２９
　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 注：∗中心点条件。
表 ５　 乳酸钠、茶多酚和壳聚糖复配用于验证对铜绿假单胞菌抑菌圈的观测值和预测值
Ｔａｂｌｅ ５　 Ｏｂｓｅｒｖｅｄ ａｎｄ ｐｒｅｄｉｃｔｅｄ ｉｎｈｉｂｉｔｉｏｎ ｚｏｎｅｓ ｔｏｗａｒｄ Ｐ． ａｅｒｕｇｉｎｏｓａ ｂｙ ＲＳＭ ｆｏｒ ｖａｌｉｄａｔｉｏｎ ｏｎ
ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎｓ ｏｆ ｃｏｍｂｉｎｅｄ ｓｏｄｉｕｍ ｌａｃｔａｔｅ， ｔｅａ ｐｏｌｙｐｈｅｎｏｌｓ ａｎｄ ｃｈｉｔｏｓａｎ
处理组
ρ ／ （ｍｇ·ｍＬ－１） 抑菌圈 ／ ｍｍ
乳酸钠 茶多酚 壳聚糖 观测值 预测值
１ ３０􀆰 ００ ６􀆰 ００ ２􀆰 ００ １４􀆰 ２９ １３􀆰 ９３
２ ３５􀆰 ８０ ７􀆰 ３５ ３􀆰 １５ １５􀆰 ６８ １５􀆰 ３２
３ ６２􀆰 ５０ ０ ３􀆰 １７ ２８􀆰 ９０ ３２􀆰 ７７
４ ４８􀆰 ００ １２􀆰 ５０ ２􀆰 ８８ １７􀆰 ６８ １７􀆰 ２０
５ ５８􀆰 ５０ ６􀆰 ２５ １􀆰 ８８ １９􀆰 ６０ １９􀆰 １３
　 　 当茶多酚不添加时，乳酸钠和壳聚糖取最大浓
度时，预测结果和实际结果相差较大，可能是因为
实验中测量误差较大。
３　 结　 论
从建立的 ＲＳＭ的预测模型来看，乳酸钠对铜绿
４６ 生　 物　 加　 工　 过　 程　 　 第 １２卷　
假单胞菌的抑制效果最好，其次是壳聚糖和茶多
酚，将 ３ 种防腐剂复配后，当乳酸钠达到 ６２􀆰 ５０
ｍｇ ／ ｍＬ时，乳酸钠和茶多酚之间存在明显的拮抗作
用，乳酸钠和壳聚糖之间存在明显的协同作用，当
乳酸钠为 ６２􀆰 ５０ ｍｇ ／ ｍＬ，壳聚糖为 ３􀆰 １７ ｍｇ ／ ｍＬ，茶
多酚不添加时，复合保鲜剂的抑菌效果最好，并且
验证实验中模型预测值与实测值吻合较好。
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（责任编辑　 荀志金）
５６　 第 ４期 姚　 远等：乳酸钠、茶多酚与壳聚糖协同抑制铜绿假单胞菌的效果